浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及海洋石油天然气生产平台的立管张紧系统，尤其是关于一种浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置。其特征是在一个由缸体、活塞和连杆构成的液压油缸内，位于活塞顶部的上部缸腔设有油管连通一个低压储能室，液压油缸内位于活塞连杆的缸腔设有油管连通一个高压储能室。按本方案实施的浮式海洋油气生产平台立管张紧装置，可使生产立管在工作过程中处于张紧状态，避免因自重以及平台的升沉运动引起的破坏。本实用新型专利技术结构合理紧凑，对减少平台甲板空间的占用和降低工作过程中的维护强度以及提高了系统的可靠性等方面，具有积极作用。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及海洋石油天然气生产平台的立管张紧系统，尤其是关于一种浮 式海洋石油天然气生产平台的立管张二紧装置。
技术介绍
浮式海洋石油天然气生产平台用于海洋石油天然气的采集，典型如张力腿平 台、半潜式平台。与固定式生产平台相比，其工作水深更深，最大工作水深可达3000m，平台浮于海面，通过锚链或动力系统在海面上定位。生产平台与海底油气井 口之间通M:管连接，立管由钢管段通过螺纹连接而成，将海底油气输送至生产平 台。由于立管为细长的杆结构，随着工作7乂深的增加，在工作过程中由于自身重力 的作用可能发生屈曲甚至垮塌，由此而导致油气泄漏。另外，由于波浪、潮沙、压 舱重量变化等，浮式生产平台在垂直海平面方向上的位置随时发生变化，因此平台对力:管的作用力也不断发生变化，剧烈的升降运动会导Kz:管的破坏。在立管的顶 端即平台与立管连接处必须采用张紧系统，可使立管处于受拉张紧状态，以避免受 压失稳的状况发生。同时张紧系统可以补偿平台的升降运动，保持立管中的张紧力 为定值。立管张紧系^用冗余设计，应用多个张紧器提供对立管的拉力，以提高 张紧系统的可靠性。传统的立管张紧器多采用滑轮组的形式，立管张紧器的两端为滑轮，通过钢丝 绳分别与张力环及平台连接，但存在布置复杂，月池(中心井)上方操作空间拥挤， 维护工作频繁的不足之处。
技术实现思路
本技术的目的是，为克服现有浮式海洋油气生产平台立管张紧状纸结构中 的不足，而提出一种结构紧凑、工作可靠、可使浮式海洋油气生产平台立管保持张 紧状态的装置。为实i贴匕目的，采用如下的技术方案 一种浮式海洋石油天然气生产平台的立管张^^置，其特征是在一个由缸体、活塞和连杆构成的液压油缸内，位于活塞顶 部的上部缸腔设有油管,一个低压f诸能室，液压油缸内位于活塞连杆的下部缸腔设有油管M—个高压储能室；高压f诸能室是在一个封闭的缸筒内设有浮动活塞， 缸筒的底部设有油管接入液压油缸的下部缸腔，浮动活塞的上部缸腔内充置有压縮 氮气；低压储能室是在一个封闭的缸筒内设有浮动活塞，缸筒的底部设有油管接入 液压油缸的上部缸腔，浮动活塞的上部缸腔内充置有压縮氮气；液压油缸的缸顶固 置有环形接头；连杆的输出端设有环开多接头。按本方案实施的浮式海洋油气生产平台立管张紧装置，可使生产立管在工作过 程中始终处于张紧状态，避免因自重以及平台的升沉运动弓胞的破坏。本技术 结构合理紧凑，对减少平台甲板空间的占用和降低工作过程中的维护强度以及提高 了系统的可靠性等方面，具有积极作用。附图说明图1是本技术一种实施例的剖面结构示意图； 图2是张力环的俯视示意图3是本技术处于海浪波峰时的状态示意图' 图4是本技术处于海浪波谷时的状态示意图。具体实施方式结合附图作进一步的具体说明。本实施例所述的立管张紧装置是在一个由缸体 12、活塞13和密封圈130及连杆14构成的液压油缸1内，位于活塞顶部的上部缸 腔120设有由油管9 iiil低压储能室16，液压油缸1内位于活塞连杆的缸腔121设 有由油管8M的高压储能室15;其中，高压储能室15是在一1^寸闭的缸筒内设 有浮动活塞150，缸筒的底部设有油管8接入液压油缸1的下部缸腔121的底部， 浮动活塞150的上部缸S空内充置有压缩氮气N2;低压储能室16是在一^i寸闭的缸筒 内设有浮动活塞160，缸筒的底部设有油管9接入液压油缸1上部缸腔120的顶端， 浮动活塞160的上部缸腔内充置有压縮氮气N2。为便于张紧装置与平台4和甲板3 的连接，在缸体12的缸顶固置有环形接头11 ，在连杆14的输出端设有环形接头140。本实施例的装置在实际应用中，将6个张紧装置的6个环形接头11分别通过卸 扣连接于甲板3位于立管5的周围，而6个张紧装置的6个连杆的环形接头140通过卸扣分别连接于张力环2，立管5的下端与固定在海床7的水下井口 6相连接， 顶部由张力环2支撑，受张紧装置和张力环作用张紧。张力环2 (图2)由两个半圆 环结构组成，通过螺栓组21连接并夹紧固定于立管5上。液压油作用在活塞上的压 力形成的压差与立管对立管张紧装置的拉力互相平衡。低压储能室16的作用一是使 活塞13在油缸1中处于良好的润滑状态,二是当立管对张紧装置的作用力突然大幅 减小时产生缓冲，降低瞬时冲击。为保证立管在工作中不会由于自重以及平台随海浪的升沉运动而发生失稳、屈 曲等非正常状态，通过6个立管张紧装置的作用，在张力环2位置，立管5施加 向上的拉力，使立管5张紧。平台在海浪作用下发生升降运动时，立管张紧装置的 伸张或收縮，可维持立管的张紧力保持不变。图3为平台处于波峰时立管张紧装置的工作状态，此时平台4在垂直海平面方 向上处于最高位置，立管张紧装置处于最大伸张状态。图4为平台处于波谷时立管 张紧装置的工作状态，此时平台在垂直海平面方向上处于最低位置，立管张紧装置 处于最大收縮状态； 一般情况下，立管张紧装置的状态位于两者之间。由图4状态向图3状奮变化的过程中，平台在海浪的作用下上升，液压油缸1 随之上升，立管5对活塞13向下的作用力增大，活塞13推动液压油进入高压储能 室15并压缩氮气，立管张紧装置被拉抻。反之，由图3状态向图4状态变化的过程 中，平台在海浪的作用下下降，液压油缸l随之下降，立管5对活塞13向上的作用 力增大，立管5作用于活塞13上的拉力减小，液压油的压强减小，高压储能室15 中的氮气膨胀，推动液压油进入液压油缸中，立管张紧装置被收縮。液压油作用在活塞上的压力形成的压差与立管对立管张紧装置的拉力互相平 衡。低压储能室16的作用一是使活塞在油缸中处于良好的润滑状态，二是当立管对 张紧装置的作用力突然大幅减小时产生缓冲，降低瞬时冲击。氮气的膨胀压縮过程 相当于弹簧的拉伸与压縮过程，使立管中的张紧力变化得到缓冲，波动幅度减小， 增大氮气的体积可使张紧力维持几乎不变。权利要求1、一种浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置，其特征是在一个由缸体、活塞和连杆构成的液压油缸内，位于活塞顶部的上部缸腔设有油管连通一个低压储能室，液压油缸内位于活塞连杆的下部缸腔设有油管连通一个高压储能室。2、 按权利要求1所述浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置，其特征是高压储能室是在一个封闭的缸筒内设有浮都舌塞，缸筒的底部设有油管接入 液压油缸的下部缸腔，浮动活塞的上部缸腔内充置有压縮氮气。3、 按权利要求1所述浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置，其特征是 低压储能室是在一个封闭的缸筒内设有浮动活塞，缸筒的底部设有油管接入 液压油缸的上部缸腔，浮动活塞的上部缸腔内充置有压縮氮气。4、 按权利要求1所述浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置，其特征是 液压油缸的缸顶固置有环形接头。5、 按权利要求1戶腿浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置，其特征是 连杆的输出端设有环形接头。专利摘要本技术涉及海洋石油天然气生产平台的立管张紧系统，尤其是关于一种浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置。其特征是在一个由缸体、活塞和连杆构成的液压油缸内，位于活塞顶部的上部缸腔设有油管连通一个低压储能室，液压油缸内位于活塞连杆的缸腔设有油管连通一个高压储能室。按本方案实施的浮式海洋油气生产平台立管张紧装置，可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种浮式海洋石油天然气生产平台的立管张紧装置，其特征是在一个由缸体、活塞和连杆构成的液压油缸内，位于活塞顶部的上部缸腔设有油管连通一个低压储能室，液压油缸内位于活塞连杆的下部缸腔设有油管连通一个高压储能室。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德祥，
申请(专利权)人：上海利策科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]